stringtranslate.com

Топливо из водорослей

Коническая колба с «зеленым» реактивным топливом, изготовленным из водорослей.

Водорослевое топливо , водорослевое биотопливо или водорослевое масло — это альтернатива жидкому ископаемому топливу , в котором водоросли используются в качестве источника богатых энергией масел. Кроме того, водорослевое топливо является альтернативой общеизвестным источникам биотоплива, таким как кукуруза и сахарный тростник. [1] [2] При изготовлении из морских водорослей (макроводорослей) его можно назвать топливом из морских водорослей или маслом из морских водорослей .

История

В 1942 году Хардер и фон Витч первыми предложили выращивать микроводоросли в качестве источника липидов для пищи или топлива. [3] [4] После Второй мировой войны в США, [5] [6] [7] Германии, [8] Японии, [9] Англии, [10] и Израиле [11] начались исследования методов культивирования и инженерных систем для выращивания микроводорослей в более крупных масштабах, особенно видов рода Chlorella . Тем временем, Х. Г. Аах показал, что Chlorella pyrenoidosa может быть вызвана азотным голоданием для накопления до 70% ее сухого веса в виде липидов. [12] Поскольку потребность в альтернативном транспортном топливе снизилась после Второй мировой войны, исследования в это время были сосредоточены на культивировании водорослей в качестве источника пищи или, в некоторых случаях, для очистки сточных вод. [13]

Интерес к применению водорослей для получения биотоплива возродился во время нефтяного эмбарго и скачков цен на нефть в 1970-х годах, что привело к тому, что Министерство энергетики США инициировало Программу по водным видам в 1978 году. [14] Программа по водным видам потратила 25 миллионов долларов в течение 18 лет с целью разработки жидкого транспортного топлива из водорослей, которое было бы конкурентоспособным по цене с топливом, полученным из нефти. [15] Исследовательская программа была сосредоточена на выращивании микроводорослей в открытых уличных прудах, системах, которые являются недорогими, но уязвимыми к нарушениям окружающей среды, таким как перепады температур и биологические инвазии. 3000 штаммов водорослей были собраны по всей стране и проверены на желаемые свойства, такие как высокая производительность, содержание липидов и термоустойчивость, и наиболее многообещающие штаммы были включены в коллекцию микроводорослей SERI в Научно-исследовательском институте солнечной энергии (SERI) в Голдене, штат Колорадо, и использовались для дальнейших исследований. [15] Среди наиболее значимых результатов программы было то, что быстрый рост и высокая выработка липидов были «взаимоисключающими», поскольку первое требовало большого количества питательных веществ, а второе — малого. [15] В заключительном отчете предполагалось, что генная инженерия может быть необходима для преодоления этого и других естественных ограничений штаммов водорослей, и что идеальный вид может меняться в зависимости от места и сезона. [15] Хотя было успешно продемонстрировано, что крупномасштабное производство водорослей для топлива в открытых прудах осуществимо, программа не смогла сделать это по стоимости, которая была бы конкурентоспособной по сравнению с нефтью, особенно после того, как цены на нефть упали в 1990-х годах. Даже в лучшем случае было подсчитано, что неизвлеченное водорослевое масло будет стоить 59–186 долларов за баррель, [15] в то время как нефть стоила менее 20 долларов за баррель в 1995 году. [14] Поэтому, под давлением бюджета в 1996 году, Программа водных видов была закрыта. [15]

Другие вклады в исследования биотоплива из водорослей косвенно исходили из проектов, сосредоточенных на различных применениях водорослевых культур. Например, в 1990-х годах Японский научно-исследовательский институт инновационных технологий для Земли (RITE) реализовал исследовательскую программу с целью разработки систем для фиксации CO
2с использованием микроводорослей. [16] Хотя целью не было производство энергии, несколько исследований, проведенных RITE, продемонстрировали, что водоросли можно выращивать, используя дымовой газ электростанций в качестве CO
2источник, [17] [18] важное развитие для исследований биотоплива из водорослей. Другие работы, сосредоточенные на сборе водорода, метана или этанола из водорослей, а также пищевых добавок и фармацевтических соединений, также помогли информировать исследования по производству биотоплива из водорослей. [13]

После роспуска Программы водных видов в 1996 году в исследованиях водорослевого биотоплива наступило относительное затишье. Тем не менее, различные проекты финансировались в США Министерством энергетики , Министерством обороны , Национальным научным фондом , Министерством сельского хозяйства , Национальными лабораториями , государственным финансированием и частным финансированием, а также в других странах. [14] Совсем недавно рост цен на нефть в 2000-х годах подстегнул возрождение интереса к водорослевому биотопливу, и федеральное финансирование США увеличилось, [14] многочисленные исследовательские проекты финансируются в Австралии, Новой Зеландии, Европе, на Ближнем Востоке и в других частях мира. [19]

В декабре 2022 года ExxonMobil , последняя крупная нефтяная компания, инвестировавшая в биотопливо из водорослей, прекратила финансирование исследований. [20]

В марте 2023 года исследователи заявили, что коммерциализация биотоплива потребует финансирования в несколько миллиардов долларов, а также долгосрочных усилий по преодолению того, что, по-видимому, является фундаментальными биологическими ограничениями диких организмов. Большинство исследователей полагают, что крупномасштабное производство биотоплива произойдет «через десятилетие, а скорее всего, через два десятилетия». [20]

Пищевые добавки

Водорослевое масло используется в качестве источника жирных кислот в пищевых продуктах, поскольку оно содержит моно- и полиненасыщенные жиры , в частности EPA и DHA . [21] Содержание DHA в нем примерно эквивалентно содержанию в рыбьем жире на основе лосося . [22] [23]

Топливо

Водоросли могут быть преобразованы в различные виды топлива, в зависимости от технологий производства и части используемых клеток. Липидная или маслянистая часть биомассы водорослей может быть извлечена и преобразована в биодизельное топливо с помощью процесса, аналогичного тому, который используется для любого другого растительного масла, или преобразована на нефтеперерабатывающем заводе в «быстродействующие» замены для топлива на основе нефти. Альтернативно или после экстракции липидов углеводное содержимое водорослей может быть ферментировано в биоэтанол или бутаноловое топливо . [24]

Биодизель

Биодизель — это дизельное топливо, получаемое из животных или растительных липидов (масел и жиров). Исследования показали, что некоторые виды водорослей могут производить 60% или более своего сухого веса в виде масла. [12] [15] [25] [26] [27] Поскольку клетки растут в водной суспензии, где они имеют более эффективный доступ к воде, CO
2и растворенных питательных веществ, микроводоросли способны производить большие объемы биомассы и пригодного к использованию масла либо в водорослевых прудах с высокой скоростью [28], либо в фотобиореакторах . Это масло затем может быть превращено в биодизель , который может быть продан для использования в автомобилях. Региональное производство микроводорослей и переработка в биотопливо принесет экономические выгоды сельским общинам. [29]

Поскольку им не нужно производить структурные соединения, такие как целлюлоза для листьев, стеблей или корней, и поскольку их можно выращивать плавающими в богатой питательной среде, микроводоросли могут иметь более высокие темпы роста, чем наземные культуры. Кроме того, они могут преобразовывать гораздо большую долю своей биомассы в масло, чем обычные культуры, например, 60% против 2-3% для соевых бобов. [25] Выход масла из водорослей на единицу площади оценивается от 58 700 до 136 900 л/га/год, в зависимости от содержания липидов, что в 10-23 раза выше, чем у следующей по урожайности культуры, масличной пальмы, которая составляет 5 950 л/га/год. [30]

Программа Министерства энергетики США по водным видам (US Department of Energy's Aquatic Species Program ) 1978–1996 гг. была сосредоточена на биодизеле из микроводорослей. В заключительном отчете говорилось, что биодизель может быть единственным жизнеспособным методом, с помощью которого можно производить достаточно топлива для замены текущего мирового потребления дизельного топлива. [31] Если бы биодизель, полученный из водорослей, заменил ежегодное мировое производство 1,1 млрд тонн обычного дизельного топлива, то потребовалась бы территория площадью 57,3 млн гектаров, что было бы весьма благоприятно по сравнению с другими видами биотоплива. [32]

Биобутанол

Бутанол можно производить из водорослей или диатомовых водорослей, используя только биоперерабатывающий завод, работающий на солнечной энергии . Это топливо имеет плотность энергии на 10% меньше, чем у бензина, и больше, чем у этанола или метанола . В большинстве бензиновых двигателей бутанол можно использовать вместо бензина без каких-либо модификаций. В нескольких тестах потребление бутанола аналогично потреблению бензина, а при смешивании с бензином обеспечивает лучшую производительность и коррозионную стойкость, чем у этанола или E85 . [33]

Зеленые отходы, оставшиеся после экстракции масла из водорослей, можно использовать для производства бутанола. Кроме того, было показано, что макроводоросли (морские водоросли) могут ферментироваться бактериями рода Clostridia в бутанол и другие растворители. [34] Переэтерификация масла из морских водорослей (в биодизель) также возможна с такими видами, как Chaetomorpha linum , Ulva lactuca и Enteromorpha compressa ( Ulva ). [35]

Следующие виды исследуются как подходящие для производства этанола и/или бутанола : [36]

Биобензин

Биобензин — это бензин, произведенный из биомассы . Как и традиционно произведенный бензин, он содержит от 6 ( гексан ) до 12 ( додекан ) атомов углерода на молекулу и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания . [38]

Биогаз

Биогаз в основном состоит из метана ( CH4 ) и диоксида углерода (CO2 ) , с некоторыми следами сероводорода , кислорода, азота и водорода . Макроводоросли имеют высокую скорость производства метана по сравнению с растительной биомассой. Производство биогаза из макроводорослей более технически жизнеспособно по сравнению с другими видами топлива, но оно экономически невыгодно из-за высокой стоимости сырья макроводорослей. [39] Углеводы и белки в микроводорослях могут быть преобразованы в биогаз посредством анаэробного сбраживания, которое включает этапы гидролиза, ферментации и метаногенеза. Преобразование биомассы водорослей в метан может потенциально восстановить столько энергии, сколько она получает, но это более выгодно, когда содержание липидов в водорослях ниже 40%. [40] Производство биогаза из микроводорослей относительно низкое из-за высокого соотношения белка в микроводорослях, но микроводоросли могут быть совместно переварены с продуктами с высоким соотношением C/N, такими как макулатура. [41] Другой метод получения биогаза — газификация, при которой углеводород преобразуется в синтез-газ посредством реакции частичного окисления при высокой температуре (обычно от 800 °C до 1000 °C). Газификация обычно выполняется с катализаторами. Для некаталитической газификации требуется температура около 1300 °C. Синтез-газ можно сжигать напрямую для получения энергии или использовать в качестве топлива в газотурбинных двигателях. Его также можно использовать в качестве сырья для других химических производств. [42]

Метан

Метан , [43] основной компонент природного газа , может быть получен из водорослей различными методами, а именно газификацией , пиролизом и анаэробным сбраживанием . В методах газификации и пиролиза метан извлекается при высокой температуре и давлении. Анаэробное сбраживание [44] является простым методом, включающим разложение водорослей на простые компоненты, а затем преобразование их в жирные кислоты с использованием микробов, таких как ацидогенные бактерии, с последующим удалением любых твердых частиц и, наконец, добавлением метаногенных архей для высвобождения газовой смеси, содержащей метан. Ряд исследований успешно показали, что биомасса из микроводорослей может быть преобразована в биогаз с помощью анаэробного сбраживания. [45] [46] [47] [48] [49] Поэтому для улучшения общего энергетического баланса операций по выращиванию микроводорослей было предложено извлекать энергию, содержащуюся в отходах биомассы, с помощью анаэробного сбраживания в метан для выработки электроэнергии. [50]

этанол

Система Algenol , которая коммерциализируется компанией BioFields в Пуэрто-Либертаде , Сонора , Мексика, использует морскую воду и промышленные выхлопы для производства этанола. Porphyridium cruentum также показал себя потенциально пригодным для производства этанола из-за своей способности накапливать большое количество углеводов. [51]

Зеленый дизель

Водоросли можно использовать для производства « зеленого дизельного топлива » (также известного как возобновляемое дизельное топливо, гидроочистка растительного масла [52] или возобновляемое дизельное топливо, полученное из водорода) [53] с помощью процесса гидроочистки, который расщепляет молекулы на более короткие углеводородные цепи, используемые в дизельных двигателях. [52] [54] Он имеет те же химические свойства, что и дизельное топливо на основе нефти [52], что означает, что для его распространения и использования не требуются новые двигатели, трубопроводы или инфраструктура. Его еще предстоит производить по стоимости, которая была бы конкурентоспособной с нефтью . [53] Хотя гидроочистка в настоящее время является наиболее распространенным путем получения топливных углеводородов путем декарбоксилирования/декарбонилирования, существует альтернативный процесс, предлагающий ряд важных преимуществ по сравнению с гидроочисткой. В этом отношении работа Крокера и др. [55] и Лерчера и др. [56] заслуживает особого внимания. Для переработки нефти ведутся исследования по каталитической конверсии возобновляемого топлива путем декарбоксилирования . [57] Поскольку кислород присутствует в сырой нефти в довольно низких концентрациях, порядка 0,5%, дезоксигенация при переработке нефти не вызывает особого беспокойства, и катализаторы специально не разработаны для гидроочистки оксигенатов. Следовательно, одна из важнейших технических проблем, позволяющих сделать процесс гидродеоксигенации масла водорослей экономически целесообразным, связана с исследованиями и разработкой эффективных катализаторов. [58] [59]

Реактивное топливо

Испытания использования водорослей в качестве биотоплива проводились авиакомпаниями Lufthansa и Virgin Atlantic еще в 2008 году, хотя существует мало доказательств того, что использование водорослей является разумным источником реактивного биотоплива. [60] К 2015 году выращивание метиловых эфиров жирных кислот и алкенонов из водорослей Isochrysis исследовалось в качестве возможного сырья для реактивного биотоплива . [61]

Сборщик энергии на основе водорослей

В мае 2022 года ученые из Кембриджского университета объявили, что создали сборщик энергии из водорослей, который использует естественный солнечный свет для питания небольшого микропроцессора , изначально питая процессор в течение шести месяцев, а затем продолжая работать целый год. Устройство, которое примерно размером с батарейку АА , представляет собой небольшой контейнер с водой и сине-зелеными водорослями. Устройство не генерирует большого количества энергии, но его можно использовать для устройств Интернета вещей , устраняя необходимость в традиционных батареях, таких как литий-ионные батареи. Цель состоит в том, чтобы иметь более экологически чистый источник питания, который можно использовать в отдаленных районах. [62]

Разновидность

Исследования водорослей для массового производства нефти сосредоточены в основном на микроводорослях (организмах, способных к фотосинтезу, диаметром менее 0,4 мм, включая диатомовые и цианобактерии ), в отличие от макроводорослей, таких как морские водоросли . Предпочтение микроводорослям отдано в основном из-за их менее сложной структуры, быстрых темпов роста и высокого содержания масла (для некоторых видов). Однако некоторые исследования проводятся по использованию морских водорослей для получения биотоплива, вероятно, из-за высокой доступности этого ресурса. [63] [64]

По состоянию на 2012 год исследователи в разных частях мира начали изучать следующие виды на предмет их пригодности в качестве массовых производителей масла: [65] [66] [67]

Количество масла, которое производит каждый штамм водорослей, сильно различается. Обратите внимание на следующие микроводоросли и их различные выходы масла:

Кроме того, благодаря своей высокой скорости роста, Ulva [71] исследовалась в качестве топлива для использования в цикле SOFT (SOFT означает Solar Oxygen Fuel Turbine), системе выработки электроэнергии с замкнутым циклом, подходящей для использования в засушливых субтропических регионах. [72]

Другие используемые виды включают Clostridium saccharoperbutylacetonicum , [73] Sargassum , Gracilaria , Prymnesium parvum и Euglena gracilis . [74]

Питательные вещества и факторы роста

Свет — это то, что водорослям в первую очередь нужно для роста, поскольку это самый ограничивающий фактор. Многие компании инвестируют в разработку систем и технологий для обеспечения искусственного освещения. Одной из них является OriginOil, которая разработала Helix BioReactorTM, который представляет собой вращающийся вертикальный вал с низкоэнергетическими лампами, расположенными в спиральной схеме. [75] Температура воды также влияет на скорость метаболизма и размножения водорослей. Хотя большинство водорослей растут медленно, когда температура воды становится ниже, биомасса водорослевых сообществ может стать большой из-за отсутствия травоядных организмов. [75] Незначительное увеличение скорости течения воды также может повлиять на скорость роста водорослей, поскольку скорость поглощения питательных веществ и диффузии в пограничном слое увеличивается со скоростью течения. [75]

Помимо света и воды, фосфор, азот и некоторые микроэлементы также полезны и необходимы для выращивания водорослей. Азот и фосфор являются двумя наиболее важными питательными веществами, необходимыми для продуктивности водорослей, но также требуются и другие питательные вещества, такие как углерод и кремний. [76] Из необходимых питательных веществ фосфор является одним из самых важных, поскольку он используется в многочисленных метаболических процессах. Микроводоросль D. tertiolecta была проанализирована, чтобы определить, какое питательное вещество больше всего влияет на ее рост. [77] Концентрации фосфора (P), железа (Fe), кобальта (Co), цинка (Zn), марганца (Mn) и молибдена (Mo), магния (Mg), кальция (Ca), кремния (Si) и серы (S) измерялись ежедневно с помощью анализа индуктивно связанной плазмы (ICP). Среди всех этих измеряемых элементов фосфор привел к наиболее резкому снижению, со снижением на 84% в течение культивирования. [77] Этот результат указывает на то, что фосфор в форме фосфата необходим в больших количествах всем организмам для обмена веществ.

Существуют две среды обогащения, которые широко используются для выращивания большинства видов водорослей: среда Уолна и среда Гийярда F/ 2 . [78] Эти коммерчески доступные питательные растворы могут сократить время на подготовку всех питательных веществ, необходимых для выращивания водорослей. Однако из-за сложности процесса их получения и высокой стоимости они не используются для крупномасштабных операций по культивированию. [78] Поэтому среды обогащения, используемые для массового производства водорослей, содержат только самые важные питательные вещества с удобрениями сельскохозяйственного класса, а не с удобрениями лабораторного класса. [78]

Выращивание

Фотобиореактор из стеклянных трубок
Проект открытого пруда с желобом, обычно используемого для выращивания водорослей

Водоросли растут намного быстрее, чем продовольственные культуры, и могут производить в сотни раз больше масла на единицу площади, чем обычные культуры, такие как рапс, пальмы, соевые бобы или ятрофа . [30] Поскольку цикл сбора урожая водорослей составляет 1–10 дней, их выращивание позволяет собирать несколько урожаев за очень короткий промежуток времени, стратегия, отличающаяся от той, которая связана с однолетними культурами. [26] Кроме того, водоросли можно выращивать на землях, непригодных для наземных культур, включая засушливые земли и земли с чрезмерно засолённой почвой, что сводит к минимуму конкуренцию с сельским хозяйством. [79] Большинство исследований по выращиванию водорослей были сосредоточены на выращивании водорослей в чистых, но дорогих фотобиореакторах или в открытых прудах, которые дешевы в обслуживании, но подвержены загрязнению. [80]

Замкнутая система

Нехватка оборудования и структур, необходимых для начала выращивания водорослей в больших количествах, затормозила широкомасштабное массовое производство водорослей для производства биотоплива. Целью является максимальное использование существующих сельскохозяйственных процессов и оборудования. [81]

Закрытые системы (не подвергающиеся воздействию открытого воздуха) избегают проблемы загрязнения другими организмами, задуваемыми воздухом. Проблема закрытой системы заключается в поиске дешевого источника стерильного CO
2. Несколько экспериментаторов обнаружили, что CO
2из дымовой трубы хорошо подходит для выращивания водорослей. [82] [83] По соображениям экономии некоторые эксперты считают, что выращивание водорослей для получения биотоплива должно осуществляться в рамках когенерации , где оно может использовать отходящее тепло и способствовать поглощению загрязнений. [84]

Для выращивания микроводорослей в больших масштабах в контролируемой среде с использованием системы PBR следует тщательно продумать такие стратегии, как световоды, разбрызгиватель и необходимые строительные материалы PBR. [85]

Фотобиореакторы

Большинство компаний, использующих водоросли в качестве источника биотоплива, прокачивают богатую питательными веществами воду через пластиковые или боросиликатные стеклянные трубки (называемые « биореакторами »), которые подвергаются воздействию солнечного света (так называемые фотобиореакторы или PBR). [86]

Эксплуатация PBR сложнее, чем использование открытого пруда, и дороже, но может обеспечить более высокий уровень контроля и производительности. [26] Кроме того, фотобиореактор можно интегрировать в замкнутую систему когенерации гораздо проще, чем пруды или другие методы.

Открытый пруд

Системы открытых прудов состоят из простых прудов в грунте, которые часто перемешиваются лопастным колесом. Эти системы имеют низкие требования к мощности, эксплуатационные расходы и капитальные затраты по сравнению с системами фотобиореакторов замкнутого цикла. [87] [86] Почти все коммерческие производители водорослей для получения высококачественных водорослевых продуктов используют системы открытых прудов. [88]

Скруббер для дерна

Система ATS площадью 2,5 акра, установленная Hydromentia на фермерском ручье во Флориде

Скруббер для водорослей — это система, разработанная в первую очередь для очистки воды от питательных веществ и загрязняющих веществ с использованием водорослевых дернов. Скруббер для водорослевого дерна (ATS) имитирует водорослевые дерны естественного кораллового рифа, забирая богатую питательными веществами воду из сточных вод или природных источников воды и пульсируя ею по наклонной поверхности. [89] Эта поверхность покрыта грубой пластиковой мембраной или экраном, что позволяет естественным спорам водорослей осесть и колонизировать поверхность. После того, как водоросли укоренились, их можно собирать каждые 5–15 дней, [90] и они могут производить 18 метрических тонн биомассы водорослей с гектара в год. [91] В отличие от других методов, которые в основном сосредоточены на одном высокоурожайном виде водорослей, этот метод фокусируется на естественных поликультурах водорослей. Таким образом, содержание липидов в водорослях в системе ATS обычно ниже, что делает ее более подходящей для ферментированного топливного продукта, такого как этанол, метан или бутанол. [91] И наоборот, собранные водоросли можно обработать с помощью процесса гидротермального сжижения , что сделает возможным производство биодизеля, бензина и реактивного топлива. [92]

Существует три основных преимущества ATS по сравнению с другими системами. Первое преимущество — это задокументированная более высокая производительность по сравнению с системами открытых прудов. [93] Второе — более низкие эксплуатационные расходы и затраты на производство топлива. Третье — устранение проблем загрязнения из-за зависимости от встречающихся в природе видов водорослей. Прогнозируемые затраты на производство энергии в системе ATS составляют 0,75 долл. США/кг по сравнению с фотобиореактором, который стоил бы 3,50 долл. США/кг. [91] Кроме того, в связи с тем, что основной целью ATS является удаление питательных веществ и загрязняющих веществ из воды, и эти затраты, как было показано, ниже, чем у других методов удаления питательных веществ, это может стимулировать использование этой технологии для удаления питательных веществ в качестве основной функции, с производством биотоплива в качестве дополнительного преимущества. [94]

Сбор и сушка водорослей с помощью системы ATS

Производство топлива

После сбора водорослей биомасса обычно обрабатывается в несколько этапов, которые могут различаться в зависимости от вида и желаемого продукта; это активная область исследований [26] , а также узкое место этой технологии: стоимость извлечения выше, чем получаемая. Одним из решений является использование фильтраторов, чтобы «съедать» их. Улучшенные животные могут обеспечивать как пищу, так и топливо. Альтернативным методом извлечения водорослей является выращивание водорослей с определенными типами грибов. Это вызывает биофлокуляцию водорослей, что облегчает извлечение. [95]

Обезвоживание

Часто водоросли обезвоживаются, а затем растворитель, такой как гексан, используется для извлечения богатых энергией соединений, таких как триглицериды, из высушенного материала. [1] [96] Затем извлеченные соединения могут быть переработаны в топливо с использованием стандартных промышленных процедур. Например, извлеченные триглицериды реагируют с метанолом для создания биодизеля посредством переэтерификации . [1] Уникальный состав жирных кислот каждого вида влияет на качество получаемого биодизеля и, таким образом, должен учитываться при выборе видов водорослей в качестве сырья. [26]

Гидротермальное сжижение

Альтернативный подход, называемый гидротермальным сжижением , использует непрерывный процесс, в ходе которого собранные влажные водоросли подвергаются воздействию высоких температур и давлений — 350 °C (662 °F) и 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 000 кПа). [97] [98] [99]

Продукты включают сырую нефть, которая может быть далее переработана в авиационное топливо, бензин или дизельное топливо с использованием одного или нескольких процессов модернизации. [100] Тестовый процесс преобразовал от 50 до 70 процентов углерода водорослей в топливо. Другие продукты включают чистую воду, топливный газ и питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий. [97]

Питательные вещества

Питательные вещества, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), важны для роста растений и являются неотъемлемой частью удобрений. Кремний и железо, а также несколько микроэлементов, также могут считаться важными морскими питательными веществами, поскольку их недостаток может ограничить рост или производительность в определенной области. [101]

Углекислый газ

Пузырящийся CO
2через системы выращивания водорослей может значительно увеличить производительность и урожайность (до точки насыщения). Обычно около 1,8 тонн CO2будет использовано на тонну произведенной биомассы водорослей (сухой), хотя это зависит от вида водорослей. [102] Винокурня Glenturret в Пертшире фильтрует CO2производится в процессе дистилляции виски через биореактор микроводорослей. Каждая тонна микроводорослей поглощает две тонны CO
2. Scottish Bioenergy, которая управляет проектом, продает микроводоросли как ценную, богатую белком пищу для рыбного промысла . В будущем они будут использовать остатки водорослей для производства возобновляемой энергии путем анаэробного сбраживания . [103]

Азот

Азот является ценным субстратом, который может быть использован для роста водорослей. Различные источники азота могут быть использованы в качестве питательного вещества для водорослей с различной емкостью. Было обнаружено, что нитрат является предпочтительным источником азота с точки зрения количества выращенной биомассы. Мочевина является легкодоступным источником, который показывает сопоставимые результаты, что делает ее экономичной заменой источника азота при крупномасштабном культивировании водорослей. [104] Несмотря на явное увеличение роста по сравнению со средой без азота, было показано, что изменения в уровнях азота влияют на содержание липидов в клетках водорослей. В одном исследовании [105] лишение азота в течение 72 часов привело к увеличению общего содержания жирных кислот (в расчете на клетку) в 2,4 раза. 65% от общего количества жирных кислот были этерифицированы до триацилглицеридов в масляных телах по сравнению с исходной культурой, что указывает на то, что клетки водорослей использовали de novo синтез жирных кислот. Крайне важно, чтобы содержание липидов в клетках водорослей было достаточно высоким, при этом поддерживалось адекватное время деления клеток, поэтому в настоящее время изучаются параметры, которые могут максимизировать оба показателя.

Сточные воды

Возможным источником питательных веществ являются сточные воды от очистки сточных вод, сельскохозяйственных или пойменных стоков, которые в настоящее время являются основными загрязнителями и рисками для здоровья. Однако эти сточные воды не могут напрямую питать водоросли и должны сначала быть обработаны бактериями посредством анаэробного сбраживания . Если сточные воды не обрабатываются до того, как они достигнут водорослей, они загрязнят водоросли в реакторе и, по крайней мере, убьют большую часть желаемого штамма водорослей. В биогазовых установках органические отходы часто преобразуются в смесь углекислого газа, метана и органических удобрений. Органическое удобрение, которое выходит из реактора, является жидким и почти подходит для роста водорослей, но его сначала необходимо очистить и стерилизовать. [106]

Использование сточных вод и морской воды вместо пресной воды настоятельно рекомендуется из-за продолжающегося истощения ресурсов пресной воды. Однако тяжелые металлы, следы металлов и другие загрязняющие вещества в сточных водах могут снизить способность клеток производить липиды биосинтетическим путем, а также повлиять на различные другие процессы в клеточных механизмах. То же самое относится и к морской воде, но загрязняющие вещества находятся в разных концентрациях. Таким образом, сельскохозяйственные удобрения являются предпочтительным источником питательных веществ, но тяжелые металлы снова являются проблемой, особенно для штаммов водорослей, которые восприимчивы к этим металлам. В открытых прудовых системах использование штаммов водорослей, которые могут справляться с высокими концентрациями тяжелых металлов, может предотвратить заражение этих систем другими организмами. [79] В некоторых случаях даже было показано, что штаммы водорослей могут удалять более 90% никеля и цинка из промышленных сточных вод за относительно короткие периоды времени. [107]

Воздействие на окружающую среду

По сравнению с наземными биотопливными культурами, такими как кукуруза или соя, производство микроводорослей приводит к гораздо менее значительному воздействию на землю из-за более высокой продуктивности масла из микроводорослей, чем у всех других масличных культур. [108] Водоросли также можно выращивать на маргинальных землях, бесполезных для обычных культур и с низкой природоохранной ценностью, и можно использовать воду из соляных водоносных горизонтов, которая не пригодна для сельского хозяйства или питья. [84] [109] Водоросли также могут расти на поверхности океана в мешках или плавающих экранах. [110] Таким образом, микроводоросли могут стать источником чистой энергии с небольшим влиянием на обеспечение достаточным количеством продовольствия и воды или сохранение биоразнообразия. [111] Выращивание водорослей также не требует внешних субсидий на инсектициды или гербициды, что устраняет любой риск образования связанных с этим потоков отходов пестицидов. Кроме того, водорослевое биотопливо гораздо менее токсично и разлагается гораздо быстрее, чем топливо на основе нефти. [112] [113] [114] Однако из-за воспламеняемости любого горючего топлива существует потенциальная опасность для окружающей среды при его возгорании или разливе, как это может произойти при сходе поезда с рельсов или утечке из трубопровода. [115] Эта опасность меньше по сравнению с ископаемым топливом из-за способности водорослевого биотоплива производиться гораздо более локализованным образом и из-за более низкой токсичности в целом, но опасность все равно остается. Поэтому водорослевое биотопливо следует обрабатывать так же, как и нефтяное топливо при транспортировке и использовании, с постоянным соблюдением достаточных мер безопасности.

Исследования показали, что замена ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии, такими как биотопливо, может привести к сокращению выбросов CO
2выбросы до 80%. [116] Система на основе водорослей может улавливать около 80% CO
2выбрасывается электростанцией при наличии солнечного света. Хотя этот CO
2позже будет выброшен в атмосферу при сжигании топлива, этот CO
2все равно попали бы в атмосферу. [109] Возможность снижения общего содержания CO
2выбросы поэтому заключаются в предотвращении выброса CO
2из ископаемого топлива. Более того, по сравнению с такими видами топлива, как дизельное топливо и нефть, и даже по сравнению с другими источниками биотоплива, производство и сжигание водорослевого биотоплива не производит никаких оксидов серы или оксидов азота, а также производит уменьшенное количество оксида углерода, несгоревших углеводородов и сокращает выбросы других вредных загрязняющих веществ. [117] Поскольку наземные растительные источники производства биотоплива просто не обладают производительной мощностью для удовлетворения текущих потребностей в энергии, микроводоросли могут быть одним из немногих вариантов приблизиться к полной замене ископаемого топлива.

Производство микроводорослей также включает возможность использования соленых отходов или отходов CO2.
2ручьи как источник энергии. Это открывает новую стратегию производства биотоплива в сочетании с очисткой сточных вод, при этом имея возможность производить чистую воду в качестве побочного продукта. [117] При использовании в биореакторе на основе микроводорослей собранные микроводоросли будут захватывать значительные количества органических соединений, а также загрязняющих веществ тяжелых металлов, поглощенных из потоков сточных вод, которые в противном случае были бы напрямую сброшены в поверхностные и грунтовые воды. [108] Более того, этот процесс также позволяет извлекать фосфор из отходов, который является важным, но дефицитным элементом в природе — запасы которого, по оценкам, истощились за последние 50 лет. [118] Другая возможность — использование систем производства водорослей для очистки неточечных источников загрязнения в системе, известной как скруббер водорослевого дерна (ATS). Было продемонстрировано, что это снижает уровни азота и фосфора в реках и других крупных водоемах, затронутых эвтрофикацией, и строятся системы, которые будут способны обрабатывать до 110 миллионов литров воды в день. САР также может использоваться для очистки точечных источников загрязнения, таких как сточные воды, упомянутые выше, или для очистки стоков скота. [91] [119] [120]

Поликультуры

Почти все исследования в области водорослевого биотоплива были сосредоточены на культивировании отдельных видов или монокультур микроводорослей. Однако экологическая теория и эмпирические исследования продемонстрировали, что поликультуры растений и водорослей, т. е. группы из нескольких видов, как правило, дают больший урожай, чем монокультуры. [121] [122] [123] [124] Эксперименты также показали, что более разнообразные водные микробные сообщества, как правило, более стабильны с течением времени, чем менее разнообразные сообщества. [125] [126] [127] [128] Недавние исследования показали, что поликультуры микроводорослей дают значительно более высокий урожай липидов, чем монокультуры. [129] [130] Поликультуры также, как правило, более устойчивы к нашествиям вредителей и болезням, а также к вторжению других растений или водорослей. [131] Таким образом, выращивание микроводорослей в поликультуре может не только увеличить урожайность и стабильность выходов биотоплива, но и снизить воздействие на окружающую среду водорослевой биотопливной промышленности. [111]

Экономическая жизнеспособность

Очевидно, что существует спрос на устойчивое производство биотоплива, но то, будет ли использоваться конкретное биотопливо, в конечном счете, зависит не от устойчивости, а от экономической эффективности. Поэтому исследования сосредоточены на снижении стоимости производства водорослевого биотоплива до такой степени, чтобы оно могло конкурировать с обычной нефтью. [26] [132] Производство нескольких продуктов из водорослей было упомянуто [ слова ласок ] как наиболее важный фактор, делающий производство водорослей экономически жизнеспособным. Другими факторами являются повышение эффективности преобразования солнечной энергии в биомассу (в настоящее время 3%, но теоретически достижимо от 5 до 7% [133] ) и упрощение извлечения масла из водорослей. [134]

В отчете 2007 года [26] была выведена формула оценки стоимости водорослевого масла, позволяющая сделать его жизнеспособной заменой нефтяному дизельному топливу:

C (масло водорослей) = 25,9 × 10−3 C ( нефть)

где: C (масло водорослей) — цена масла микроводорослей в долларах за галлон, а C (нефть) — цена сырой нефти в долларах за баррель. Это уравнение предполагает, что масло водорослей имеет примерно 80% калорийной энергетической ценности сырой нефти. [135]

По оценкам МЭА, биомасса водорослей может быть произведена за $0,54/кг в открытом пруду в теплом климате и $10,20/кг в фотобиореакторах в более холодном климате. [136] Если предположить, что биомасса содержит 30% масла по весу, стоимость биомассы для получения литра масла составит приблизительно $1,40 ($5,30/галлон) и $1,81 ($6,85/галлон) для фотобиореакторов и каналов соответственно. Стоимость масла, извлеченного из более дешевой биомассы, произведенной в фотобиореакторах, оценивается в $2,80/л, если предположить, что процесс восстановления составляет 50% от стоимости конечного извлеченного масла. [26] Если существующие проекты по использованию водорослей смогут достичь целевых цен на производство биодизельного топлива менее 1 доллара за галлон, Соединенные Штаты смогут реализовать свою цель по замене до 20% транспортного топлива к 2020 году за счет использования экологически и экономически устойчивого топлива, полученного из водорослей. [137]

В то время как технические проблемы, такие как сбор урожая, успешно решаются отраслью, высокие первоначальные инвестиции в объекты по переработке водорослей в биотопливо многими рассматриваются как серьезное препятствие на пути к успеху этой технологии. Лишь немногие исследования экономической жизнеспособности доступны общественности, и часто приходится полагаться на небольшие данные (часто только инженерные оценки), доступные в открытом доступе. Дмитров [138] исследовал фотобиореактор GreenFuel и подсчитал, что масло из водорослей будет конкурентоспособным только при цене на нефть 800 долларов за баррель. Исследование Алаби и др. [139] исследовало каналы, фотобиореакторы и анаэробные ферментеры для производства биотоплива из водорослей и обнаружило, что фотобиореакторы слишком дороги для производства биотоплива. Каналы могут быть рентабельными в теплом климате с очень низкими затратами на рабочую силу, а ферментеры могут стать рентабельными после значительных улучшений процесса. Группа обнаружила, что капитальные затраты, затраты на рабочую силу и эксплуатационные расходы (удобрения, электричество и т. д.) сами по себе слишком высоки для того, чтобы биотопливо из водорослей было конкурентоспособным по стоимости с обычным топливом. Аналогичные результаты были получены и другими, [140] [141] [142], предполагая, что если не будут найдены новые, более дешевые способы использования водорослей для производства биотоплива, их огромный технический потенциал может никогда не стать экономически доступным. В 2012 году Родриго Э. Тейшейра [143] продемонстрировал новую реакцию и предложил процесс сбора и извлечения сырья для биотоплива и химического производства, который требует лишь доли энергии текущих методов, при этом извлекая все клеточные компоненты.

Использование побочных продуктов

Многие из побочных продуктов, полученных при переработке микроводорослей, могут быть использованы в различных приложениях, многие из которых имеют более длительную историю производства, чем водорослевое биотопливо. Некоторые из продуктов, не используемых при производстве биотоплива, включают натуральные красители и пигменты, антиоксиданты и другие высокоценные биоактивные соединения. [80] [144] [145] Эти химикаты и избыточная биомасса нашли множество применений в других отраслях. Например, красители и масла нашли свое место в косметике, обычно в качестве загустителей и водосвязывающих агентов. [146] Открытия в фармацевтической промышленности включают антибиотики и противогрибковые препараты, полученные из микроводорослей, а также натуральные продукты для здоровья, популярность которых растет в течение последних нескольких десятилетий. Например, спирулина содержит многочисленные полиненасыщенные жиры (Омега-3 и 6), аминокислоты и витамины, [147] а также пигменты, которые могут быть полезны, такие как бета-каротин и хлорофилл. [148]

Преимущества

Легкость роста

Одним из главных преимуществ использования микроводорослей в качестве сырья по сравнению с более традиционными культурами является то, что их можно выращивать гораздо легче. [149] Водоросли можно выращивать на землях, которые не считаются подходящими для выращивания регулярно используемых культур. [80] В дополнение к этому, было показано, что сточные воды, которые обычно препятствуют росту растений, очень эффективны при выращивании водорослей. [149] Благодаря этому водоросли можно выращивать, не занимая пахотные земли, которые в противном случае использовались бы для выращивания продовольственных культур, и лучшие ресурсы можно зарезервировать для обычного производства сельскохозяйственных культур. Микроводоросли также требуют меньше ресурсов для роста и требуют меньше внимания, что позволяет сделать рост и выращивание водорослей очень пассивным процессом. [80]

Влияние на продукты питания

Многие традиционные виды сырья для биодизеля, такие как кукуруза и пальма, также используются в качестве корма для скота на фермах, а также в качестве ценного источника пищи для людей. Из-за этого использование их в качестве биотоплива сокращает количество пищи, доступной для обоих, что приводит к увеличению стоимости как пищи, так и производимого топлива. Использование водорослей в качестве источника биодизеля может облегчить эту проблему несколькими способами. Во-первых, водоросли не используются в качестве основного источника пищи для людей, что означает, что их можно использовать исключительно в качестве топлива, и это окажет незначительное влияние на пищевую промышленность. [150] Во-вторых, многие из экстрактов отходов, полученных во время переработки водорослей для биотоплива, могут использоваться в качестве достаточного корма для животных. Это эффективный способ минимизировать отходы и гораздо более дешевая альтернатива более традиционным кормам на основе кукурузы или зерна. [151]

Минимизация отходов

Выращивание водорослей в качестве источника биотоплива также показало многочисленные экологические преимущества и представило себя как гораздо более экологически чистую альтернативу существующему биотопливу. Во-первых, оно способно использовать стоки, воду, загрязненную удобрениями и другими питательными веществами, которые являются побочным продуктом сельского хозяйства, в качестве основного источника воды и питательных веществ. [149] Благодаря этому оно предотвращает смешивание этой загрязненной воды с озерами и реками, которые в настоящее время снабжают нашу питьевую воду. В дополнение к этому, аммиак, нитраты и фосфаты, которые обычно делают воду небезопасной, на самом деле служат отличными питательными веществами для водорослей, что означает, что для выращивания водорослей требуется меньше ресурсов. [80] Многие виды водорослей, используемые в производстве биодизеля, являются отличными биофиксаторами, то есть они способны удалять углекислый газ из атмосферы, чтобы использовать его в качестве формы энергии для себя. Благодаря этому они нашли применение в промышленности как способ очистки дымовых газов и сокращения выбросов парниковых газов. [80]

Недостаток

Высокая потребность в воде

Процесс выращивания микроводорослей требует большого количества воды. Исследования жизненного цикла показали, что для производства 1 литра биодизеля на основе микроводорослей требуется от 607 до 1944 литров воды. [152] При этом обильные сточные воды и/или морская вода , которые также содержат различные питательные вещества, теоретически могут использоваться для этой цели вместо пресной воды.

Коммерческая жизнеспособность

Водорослевое биодизельное топливо все еще является довольно новой технологией. Несмотря на то, что исследования начались более 30 лет назад, они были приостановлены в середине 1990-х годов, в основном из-за отсутствия финансирования и относительно низкой стоимости нефти. [19] В течение следующих нескольких лет водорослевое биотопливо привлекло мало внимания; только с газовым пиком в начале 2000-х годов оно в конечном итоге получило оживление в поисках альтернативных источников топлива. [19]

Растущий интерес к выращиванию морских водорослей для связывания углерода, снижения эвтрофикации и производства продуктов питания привел к созданию коммерческого выращивания морских водорослей с 2017 года. [153] Снижение стоимости выращивания и сбора, а также развитие коммерческой промышленности улучшат экономику биотоплива из макроводорослей. Изменение климата привело к распространению матов бурых макроводорослей, которые выбрасывает на берега Карибского моря. В настоящее время эти маты утилизируются, но есть интерес к их переработке в сырье для производства биотоплива. [154]

Стабильность

Биодизель, полученный в результате переработки микроводорослей, отличается от других форм биодизеля содержанием полиненасыщенных жиров. [149] Полиненасыщенные жиры известны своей способностью сохранять текучесть при более низких температурах. Хотя это может показаться преимуществом при производстве в условиях низких температур зимой, полиненасыщенные жиры приводят к более низкой стабильности при обычных сезонных температурах. [150]

Международная политика

Канада

После нефтяного кризиса 1975 года были приняты многочисленные меры для поощрения использования возобновляемых видов топлива в Соединенных Штатах, Канаде и Европе. В Канаде они включали введение акцизных налогов, освобождающих пропан и природный газ, которые были распространены на этанол, произведенный из биомассы и метанола в 1992 году. Федеральное правительство также объявило о своей стратегии возобновляемых видов топлива в 2006 году, которая предлагала четыре компонента: увеличение доступности возобновляемых видов топлива посредством регулирования, поддержка расширения канадского производства возобновляемых видов топлива, помощь фермерам в использовании новых возможностей в этом секторе и ускорение коммерциализации новых технологий. Этим предписаниям быстро последовали канадские провинции:

Соединенные Штаты

Политика в Соединенных Штатах включала сокращение субсидий, предоставляемых федеральным и региональным правительствами нефтяной промышленности, которые обычно включали 2,84 млрд долларов. Это больше, чем фактически отводится для биотопливной промышленности. Мера обсуждалась на саммите G20 в Питтсбурге, где лидеры согласились, что «неэффективные субсидии на ископаемое топливо поощряют расточительное потребление, снижают нашу энергетическую безопасность, препятствуют инвестициям в чистые источники и подрывают усилия по борьбе с угрозой изменения климата». Если это обязательство будет выполнено и субсидии будут отменены, будет создан более справедливый рынок, на котором биотопливо из водорослей сможет конкурировать. В 2010 году Палата представителей США приняла закон, направленный на предоставление биотопливу на основе водорослей паритета с целлюлозным биотопливом в федеральных программах налоговых льгот. Закон о поощрении возобновляемого топлива на основе водорослей (HR 4168) был реализован, чтобы предоставить биотопливным проектам доступ к налоговому кредиту в размере 1,01 доллара за галлон производства и 50% бонусной амортизации для имущества биотопливных заводов. Правительство США также ввело в действие Закон о внутреннем топливе для укрепления национальной безопасности, введенный в действие в 2011 году. Эта политика представляет собой поправку к Закону о федеральной собственности и административных услугах 1949 года и положениям федеральной обороны с целью продления до 15 лет многолетнего контракта Министерства обороны (МО) в случае закупки передового биотоплива. Федеральные и МО программы обычно ограничиваются 5-летним периодом [155]

Другой

Европейский союз (ЕС) также отреагировал, увеличив в четыре раза кредиты на биотопливо из водорослей второго поколения, что было установлено в качестве поправки к Директивам о биотопливе и качестве топлива [156]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Скотт, SA; Дэйви, MP; Деннис, JS; Хорст, I.; Хоу, CJ; Ли-Смит, DJ; Смит, AG (2010). «Биодизель из водорослей: проблемы и перспективы». Current Opinion in Biotechnology . 21 (3): 277–286. doi :10.1016/j.copbio.2010.03.005. PMID  20399634.
  2. ^ Дарзинс, Эл; Пиенкос, Филипп; Эдье, Лес (2010). Текущее состояние и потенциал производства биотоплива из водорослей (PDF) . Задача 39 МЭА по биоэнергетике.
  3. ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Bericht über versuruche zur fettsynthese mittels автотрофные микроорганизмы». Forschungsdienst Sonderheft . 16 : 270–275.
  4. ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Массовая культура диатомеев». Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft . 60 : 146–152.
  5. ^ Кук П. М. 1950. Крупномасштабное культивирование хлореллы. В: Брунель Дж., Г. В. Прескотт (ред.) Культура водорослей. Фонд Чарльза Ф. Кеттеринга, Дейтон, стр. 53–77.
  6. ^ Burlew JS (ред.). 1953. Культура водорослей: от лаборатории до опытного завода. Институт Карнеги в Вашингтоне, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 1–357.
  7. ^ Burlew JS 1953. Текущее состояние крупномасштабной культуры водорослей. В: Burlew JS (ред.). Культура водорослей: от лаборатории до пилотной установки. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 3–23.
  8. ^ Gummert F., ME Meffert и H. Stratmann. 1953. Нестерильная крупномасштабная культура Chlorella в теплице и на открытом воздухе. В: Burlew JS (ред.). Культура водорослей: от лаборатории до опытного завода. Carnegie Institution of Washington, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 166–176.
  9. ^ Mituya A., T. Nyunoya и H. Tamiya. 1953. Предварительные эксперименты по выращиванию водорослей на массовом уровне. В: Burlew JS (ред.). Культура водорослей: от лаборатории до опытного завода. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 273–281.
  10. ^ Geoghegan MJ 1953. Эксперименты с хлореллой в Джелоттс-Хилл. В: Burlew JS (ред.). Культура водорослей: от лаборатории до пилотной установки. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 182–189.
  11. ^ Evenari M. , AM Mayer и E. Gottesman. 1953. Эксперименты по культивированию водорослей в Израиле. В: Burlew JS (ред.). Культура водорослей. От лаборатории до опытного завода. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 197–203.
  12. ^ аб Аах, HG (1952). «Über Wachstum und Zusammensetzung von Chlorellapyrenoidosa bei unterschiedlichen Lichtstärken und Nitratmengen». Архив микробиологии . 17 (1–4): 213–246. Бибкод : 1952ArMic..17..213A. дои : 10.1007/BF00410827. S2CID  7813967.
  13. ^ ab Borowitzka, MA (2013). «Энергия из микроводорослей: краткая история». Водоросли для биотоплива и энергии. стр. 1–15. doi :10.1007/978-94-007-5479-9_1. ISBN 978-94-007-5478-2.
  14. ^ abcd "Национальная дорожная карта технологий водорослевого биотоплива" (PDF) . Министерство энергетики США, Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии, Программа по биомассе . Получено 3 апреля 2014 г.
  15. ^ abcdefg Шихан Дж., Т. Данахей, Дж. Бенеманн, П. Ресслер. 1998. Взгляд назад на Программу по водным видам Министерства энергетики США – биодизель из водорослей. Национальная лаборатория возобновляемой энергии: Голден, Колорадо. NREL/TP-580-24190, стр. 1–328.
  16. ^ Мичики, Х. (1995). «Проект биологической фиксации и утилизации CO2». Преобразование энергии и управление . 36 (6–9): 701–705. doi :10.1016/0196-8904(95)00102-J.
  17. ^ Negoro, M.; Shioji, N.; Miyamoto, K.; Micira, Y. (1991). «Рост микроводорослей в условиях высокого содержания CO2 и влияние SOX и NOX». Прикладная биохимия и биотехнология . 28–29: 877–86. doi :10.1007/BF02922657. PMID  1929389. S2CID  22607146.
  18. ^ Negoro, M.; Shioji, N.; Ikuta, Y.; Makita, T.; Uchiumi, M. (1992). «Характеристики роста микроводорослей в высококонцентрированном газе CO2, влияние микрокомпонентов культуральной среды и примесей на них». Прикладная биохимия и биотехнология . 34–35: 681–692. doi :10.1007/BF02920589. S2CID  96744279.
  19. ^ abc Pienkos, PT; Darzins, A. (2009). «Перспективы и проблемы биотоплива, полученного из микроводорослей». Биотопливо, биопродукты и биопереработка . 3 (4): 431–440. doi :10.1002/bbb.159. S2CID  10323847.
  20. ^ ab Westervelt, Amy (17 марта 2023 г.). «Крупные нефтяные компании рекламировали водоросли как решение проблемы климата. Теперь все они прекратили финансирование». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Получено 21 марта 2023 г. .
  21. ^ Скотт Д. Дафман; Шрирама Крупанидхи; Карани Б. Сандживи (2007). «Жирные кислоты омега-3 для питания и медицины: рассмотрение масла микроводорослей как вегетарианского источника ЭПК и ДГК». Текущие обзоры диабета . 3 (3): 198–203. дои : 10.2174/157339907781368968. PMID  18220672. S2CID  29591060.
  22. ^ Arterburn, LM (июль 2008 г.). «Капсулы с водорослевым маслом и приготовленный лосось: эквивалентные по питательной ценности источники докозагексаеновой кислоты». Журнал Американской диетической ассоциации . 108 (7): 1204–1209. doi :10.1016/j.jada.2008.04.020. PMID  18589030. Получено 20 января 2017 г.
  23. ^ Ленихан-Гилс, Г.; Бишоп, К.С.; Фергюсон, Л.Р. (2013). «Альтернативные источники жиров омега-3: можем ли мы найти устойчивую замену рыбе?». Питательные вещества . 5 (4): 1301–1315. doi : 10.3390/nu5041301 . PMC 3705349. PMID  23598439 . 
  24. ^ "Биотопливо из промышленных/бытовых сточных вод". Архивировано из оригинала 18 февраля 2009 года . Получено 11 июня 2008 года .
  25. ^ ab Tornabene и др. (1983), Липидный состав зеленого Neochloris oleoabundans , испытывающего дефицит азота
  26. ^ abcdefgh Chisti, Y. (2007). «Биодизель из микроводорослей». Biotechnology Advances . 25 (3): 294–306. doi :10.1016/j.biotechadv.2007.02.001. PMID  17350212. S2CID  18234512.
  27. ^ Баннерджи, Анирбан; Шарма, Рохит; Чисти, Юсуф; Баннерджи, UC (2002). « Botryococcus braunii : возобновляемый источник углеводородов и других химикатов». Критические обзоры в области биотехнологии . 22 (3): 245–279. doi :10.1080/07388550290789513. PMID  12405558. S2CID  20396446.
  28. ^ "Механическое связывание CO2 улучшает производство водорослей - Химическая инженерия | Страница 1". Март 2019 г.
  29. ^ "Microalgal Production SARDI AQUATIC SCIENCES" (PDF) . Правительство Южной Австралии . Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 года . Получено 3 ноября 2008 года .
  30. ^ ab Atabani, AE; Silitonga, AS; Badruddin, IA; Mahlia, TMI; Masjuki, HH; Mekhilef, S. (2012). «Комплексный обзор биодизеля как альтернативного источника энергии и его характеристик». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 16 (4): 2070–2093. Bibcode : 2012RSERv..16.2070A. doi : 10.1016/j.rser.2012.01.003.
  31. ^ "Производство биодизеля из водорослей" (PDF) . Программа по водным видам Департамента энергетики , Национальная лаборатория возобновляемой энергии. Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2006 г. Получено 29 августа 2006 г.
  32. ^ Ширвани, Т.; Ян, X.; Индервилди, О.Р.; Эдвардс, П.П.; Кинг, Д.А. (2011). «Анализ жизненного цикла энергии и парниковых газов для биодизеля, полученного из водорослей». Энергетика и наука об окружающей среде . 4 (10): 3773. doi :10.1039/C1EE01791H. S2CID  111077361.
  33. ^ "Wolf" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2008 года.
  34. ^ Поттс, Т.; Ду, Дж.; Пол, М.; Мэй, П.; Бейтл, Р.; Хестекин, Дж. (2012). «Производство бутанола из макроводорослей залива Ямайка». Environmental Progress and Sustainable Energy . 31 (1): 29–36. Bibcode : 2012EPSE...31...29P. doi : 10.1002/ep.10606. S2CID  96613555.
  35. ^ Милледж, Джон; Смит, Бенджамин; Дайер, Филипп; Харви, Патрисия (2014). «Биотопливо, полученное из макроводорослей: обзор методов извлечения энергии из биомассы морских водорослей». Energies . 7 (11): 7194–7222. doi : 10.3390/en7117194 .
  36. ^ «Биотопливо из морских водорослей?». The Ecologist . 12 октября 2016 г.
  37. ^ «От моря до насоса: являются ли водоросли жизнеспособным биотопливом?». www.renewableenergyworld.com . 14 июня 2013 г. Архивировано из оригинала 5 мая 2018 г. Получено 4 мая 2018 г.
  38. ^ Маскал, М.; Дутта, С.; Гандариас, И. (2014). «Гидродеоксигенация димера лактона ангелики, сырья на основе целлюлозы: простой высокопроизводительный синтез разветвленных углеводородов типа бензина C7-C10». Angewandte Chemie International Edition . 53 (7): 1854–1857. doi :10.1002/anie.201308143. PMID  24474249.
  39. ^ Амаро, Хелена; Маседо, Анджела; Малката, Ф. (2012). «Микроводоросли: альтернатива как устойчивый источник биотоплива?». Энергия . 44 (1): 158–166. Bibcode : 2012Ene....44..158A. doi : 10.1016/j.energy.2012.05.006.
  40. ^ Сингх, Бхаскар; Гулдхе, Абхишек; Букс, Файзал (2014). «К устойчивому подходу к разработке биодизеля из растений и микроводорослей». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 216–245. Bibcode : 2014RSERv..29..216S. doi : 10.1016/j.rser.2013.08.067.
  41. ^ Suganya, T.; Varman, M.; Masjuki, H.; Renganathan (2016). «Макроводоросли и микроводоросли как потенциальный источник для коммерческого применения вместе с производством биотоплива: подход биопереработки». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 55 : 909–941. Bibcode : 2016RSERv..55..909S. doi : 10.1016/j.rser.2015.11.026.
  42. ^ Триведи, Джаяти; Айла, Муника; Бангвал, Д.; Гарг, М. (2015). «Биоперерабатывающий завод на основе водорослей – как сделать его разумным?». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 47 : 295–307. Bibcode : 2015RSERv..47..295T. doi : 10.1016/j.rser.2015.03.052.
  43. ^ "Производство метана". ФАО, Департамент сельского хозяйства . Получено 29 августа 2006 г.
  44. ^ Метан из водорослей – Oilgae – Oil from Algae. Oilgae (2 декабря 2009 г.). Получено 15 апреля 2012 г.
  45. ^ Eisenberg, DM, WJ Oswald, JR Benemann, RP Goebel и TT Tiburzi. 1979. Метановая ферментация микроводорослей. В Anaerobic digestion, под редакцией DA Stafford, BI Wheatley и DE Hughes. Лондон, Великобритания: Applied Science Publishers LTD.
  46. ^ Golueke, CG; Oswald, WJ; Gotaas, HB (1957). «Анаэробное сбраживание водорослей». Прикладная и экологическая микробиология . 5 (1): 47–55. doi : 10.1128/AEM.5.1.47-55.1957 . PMC 1057253. PMID  13403639 . 
  47. ^ Ригони-Стерн, С.; Рисмондо, Р.; Шпиркович, Л.; Зилио-Гранди, Ф.; Вигато, П.А. (1990). «Анаэробное сбраживание нитрофильной водорослевой биомассы из Венецианской лагуны». Биомасса . 23 (3): 179–199. doi :10.1016/0144-4565(90)90058-r.
  48. ^ Сэмсон, Р. Дж.; Ледуйт, А. (1986). «Подробное исследование анаэробного сбраживания биомассы водоросли Spirulina maxima». Биотехнология и биоинженерия . 28 (7): 1014–1023. doi :10.1002/bit.260280712. PMID  18555423. S2CID  21903205.
  49. ^ Йен, Х.; Брюн, Д. (2007). «Анаэробное совместное сбраживание водорослевого ила и макулатуры для получения метана». Bioresource Technology . 98 (1): 130–134. Bibcode : 2007BiTec..98..130Y. doi : 10.1016/j.biortech.2005.11.010. PMID  16386894.
  50. ^ Lundquist, TJ, IC Woertz, NWT Quinn и JR Benemann, октябрь 2010 г., Реалистичная технологическая и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей. Архивировано 15 февраля 2013 г. на Wayback Machine.
  51. ^ Разаги, Али (21 сентября 2013 г.). «Влияние азота на рост и образование углеводов у Porphyridium cruentum». Open Life Sciences . 9 (2): 156–162. doi : 10.2478/s11535-013-0248-z .
  52. ^ abc Knothe, Gerhard (2010). "Биодизель и возобновляемое дизельное топливо: сравнение". Progress in Energy and Combustion Science . 36 (3): 364. Bibcode :2010PECS...36..364K. doi :10.1016/j.pecs.2009.11.004.
  53. ^ ab "Альтернативные и передовые виды топлива". Министерство энергетики США . Получено 7 марта 2012 г.
  54. ^ Браун, Роберт; Холмгрен, Дженнифер. «Быстрый пиролиз и модернизация биотоплива» (PDF) . Получено 15 марта 2012 г.
  55. ^ Крокер, Марк Х. и др. (21 марта 2015 г.). «Переработка CO2 с использованием микроводорослей для производства топлива». Applied Petrochemical Research . 4 : 41–53. doi : 10.1007/s13203-014-0052-3 .
  56. ^ Лерхер, Йоханнес А.; Брюк, Томас; Чжао, Чэнь (21 июня 2013 г.). «Каталитическая деоксигенация масла микроводорослей в зеленые углеводороды». Green Chemistry . 15 (7): 1720–1739. doi :10.1039/C3GC40558C.
  57. ^ "ACS Presentations on Demand". presentations.acs.org . Архивировано из оригинала 22 января 2016 года . Получено 2 июня 2015 года .
  58. ^ Чжоу, Линь (2015). «Оценка предварительно сульфидированного NiMo/γ-Al2O3 для гидродеоксигенации масла микроводорослей для получения зеленого дизельного топлива». Энергия и топливо . 29 : 262–272. doi :10.1021/ef502258q.
  59. ^ Чжоу, Линь (2016). «Гидродеоксигенация масла микроводорослей в зелёное дизельное топливо на катализаторах Pt, Rh и предварительно сульфидированных NiMo». Catalysis Science & Technology . 6 (5): 1442–1454. doi :10.1039/c5cy01307k.
  60. ^ "Первый полет биотоплива приземлился". BBC News . 24 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 29 февраля 2008 г. Получено 24 февраля 2008 г.
  61. ^ Reddy, Chris; O'Neil, Greg (28 января 2015 г.). «Реактивное топливо из водорослей? Ученые исследуют топливный потенциал обычных океанических растений» . Получено 26 марта 2018 г.
  62. ^ Ирвинг, Майкл (14 мая 2022 г.). «Устройство для сбора энергии из водорослей обеспечивает электронику питанием в течение года». Новый Атлас . Получено 14 мая 2022 г.
  63. ^ Льюис, Лео (14 мая 2005 г.). «Морские водоросли вдохнут новую жизнь в борьбу с глобальным потеплением». The Times Online . Лондон. Архивировано из оригинала 8 мая 2009 г. Получено 11 февраля 2008 г.
  64. ^ Биотопливо из морских водорослей: производство биогаза и биоэтанола из бурых макроводорослей. Amazon.com. Получено 15 апреля 2012 г.
  65. ^ "Водоросли FAQ". Архивировано из оригинала 22 октября 2008 года.
  66. ^ "Биоэнергетика" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2018 года . Получено 22 октября 2008 года .
  67. ^ Оно, Эйити; Куэлло, Джоэл Л. (январь 2003 г.). Выбор оптимальных видов микроводорослей для секвестрации CO 2. Труды Второй ежегодной конференции по секвестрации углерода. S2CID  45589382 – через CiteSeerX.
  68. ^ Ecogenics Product 2. Ecogenicsresearchcenter.org. Получено 15 апреля 2012 г.
  69. ^ "Водоросли рассматриваются как альтернатива биотопливу". The Taipei Times . 12 января 2008 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2008 г. Получено 10 июня 2008 г.
  70. ^ "Algal Oil Yields". Oilgae . Получено 13 марта 2012 г. .
  71. ^ Фотосинтез морских водорослей Ulva и генерация электроэнергии с нулевыми выбросами Архивировано 5 марта 2012 г. на Wayback Machine . Pennenergy.com. Получено 15 апреля 2012 г.
  72. ^ К живому морю около мертвого. Архивировано 19 июля 2011 г. на Wayback Machine . (PDF). Получено 15 апреля 2012 г.
  73. ^ "Заключительный отчет - Извлечение сахаров из водорослей для прямого преобразования в бутанол - База данных исследовательских проектов - Исследовательский проект получателя гранта - ORD - US EPA". cfpub.epa.gov .
  74. ^ "Этанол из водорослей - Oilgae - Масло из водорослей". www.oilgae.com .
  75. ^ abc "Глава 1 - Введение в биотопливо из водорослей - Выбор видов водорослей, Проблемы производства водорослей, Сбор водорослей и извлечение масла, а также преобразование масла водорослей в биотопливо". lawofalgae.wiki.zoho.com . Получено 16 ноября 2016 г. .
  76. ^ "Питательные вещества и водоросли". www.krisweb.com . Получено 16 ноября 2016 г. .
  77. ^ Аб Чен, Мэн; Тан, Хайин; Ма, Хунчжи; Холланд, Томас С.; Нг, Кентукки Саймон; Салли, Стивен О. (1 января 2011 г.). «Влияние питательных веществ на рост и накопление липидов у зеленых водорослей Dunaliella tertiolecta». Биоресурсные технологии . 102 (2): 1649–1655. Бибкод : 2011BiTec.102.1649C. doi :10.1016/j.biortech.2010.09.062. ISSN  1873-2976. PMID  20947341. S2CID  33867819.
  78. ^ abc "2.3. Производство водорослей". www.fao.org . Получено 16 ноября 2016 г. .
  79. ^ ab Шенк, PM; Томас-Холл, SR; Стивенс, E.; Маркс, UC; Муссгнуг, JH; Постен, C.; Крузе, O.; Ханкамер, B. (2008). «Биотопливо второго поколения: высокоэффективные микроводоросли для производства биодизеля». BioEnergy Research . 1 (1): 20–43. Bibcode : 2008BioER...1...20S. doi : 10.1007/s12155-008-9008-8. S2CID  3357265.
  80. ^ abcdef Mata, TM; Martins, ANA; Caetano, NS (2010). «Микроводоросли для производства биодизеля и других применений: обзор» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики (Представленная рукопись). 14 (1): 217–232. Bibcode :2010RSERv..14..217M. doi :10.1016/j.rser.2009.07.020. hdl : 10400.22/10059 . S2CID  15481966.
  81. ^ Maryking (29 августа 2007 г.). «Смогут ли водоросли победить своих конкурентов и стать главным источником биотоплива?». Экологические граффити. Архивировано из оригинала 5 ноября 2010 г. Получено 10 июня 2008 г.
  82. ^ Клейтон, Марк (11 января 2006 г.). «Водоросли — как мята для освежения дыхания для дымоходов». The Christian Science Monitor . Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 г. Получено 10 июня 2008 г.
  83. ^ "Темпы роста водорослей, питаемых выбросами, показывают жизнеспособность новой биомассы" (PDF) . Arizona Public Service Company (APS) и GreenFuel Technologies Corporation . 26 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 мая 2008 г. Получено 15 декабря 2013 г.
  84. ^ ab Herro, Alana (8 октября 2007 г.). «Лучше, чем кукуруза? Водоросли вытесняют другие виды биотоплива». Worldwatch Institute . Архивировано из оригинала 21 июня 2008 г. Получено 10 июня 2008 г.
  85. ^ Джонсон, Тайлор Дж.; Катувал, Сармила; Андерсон, Гэри А.; Жуаньбао Чжоу, Липин Гу; Гиббонс, Уильям Р. (2018). «Стратегии выращивания микроводорослей и цианобактерий в фотобиореакторах». Biotechnology Progress . 34 (4): 811–827. doi : 10.1002/btpr.2628 . PMID  29516646.
  86. ^ ab Huesemann, M.; Williams, P.; Edmundson, Scott J.; Chen, P.; Kruk, R.; Cullinan, V.; Crowe, B.; Lundquist, T. (сентябрь 2017 г.). "Лабораторный фотобиореактор-симулятор пруда с водорослями (LEAPS): валидация с использованием культур Chlorella sorokiniana и Nannochloropsis salina в пруду на открытом воздухе". Algal Research . 26 : 39–46. Bibcode : 2017AlgRe..26...39H. doi : 10.1016/j.algal.2017.06.017 . ISSN  2211-9264. OSTI  1581797.
  87. ^ Бенеманн, Джон; Вёртц, Ян; Лундквист, Триг (2012). «Оценка жизненного цикла для производства масла из микроводорослей». Disruptive Science and Technology . 1 (2): 68–78. doi :10.1089/dst.2012.0013.
  88. ^ Lundquist, T.; Woertz, I.; Quinn, N.; Benemann, J. (октябрь 2010 г.). «Реалистичная технология и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей». Energy Biosciences Institute : 1–178.
  89. ^ "最新のF-01α 歌舞伎モデル一覧製品は今、人気のUT通販サイトで探す。新作のその他, イベント＆特集続々入荷！お買い物マラソンはこちらへ！全品送料無料!". www.algalturfscrubber.com .
  90. ^ Джеффри Бэннон, Дж.; Адей, В. (2008). Водорослевые скрубберы для дерна: очистка воды с одновременным улавливанием солнечной энергии для производства биотоплива (PDF) . Труды Четвертой конференции по физике окружающей среды (EPC'10). стр. 19–23 . Получено 4 ноября 2016 г.
  91. ^ abcd Adey, Walter H.; Kangas, Patrick C.; Mulbry, Walter (1 июня 2011 г.). «Очистка водорослевого дерна: очистка поверхностных вод с помощью солнечной энергии при производстве биотоплива». BioScience . 61 (6): 434–441. doi : 10.1525/bio.2011.61.6.5 – через bioscience.oxfordjournals.org.
  92. ^ Бидди, Мэри; Дэвис, Райан; Джонс, Сюзанна; Чжу, Юньхуа. «Путь к технологии гидротермального сжижения цельных водорослей» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии . Получено 4 ноября 2016 г. .
  93. ^ Шихан, Джон; Данахей, Терри; Бенеманн, Джон; Рёсслер, Пол (июль 1998 г.). «Взгляд назад на программу Министерства энергетики США по водным видам: биодизель из водорослей» (PDF) . Управление по разработке топлив Министерства энергетики США . Получено 4 ноября 2016 г.
  94. ^ "Эффективность затрат". Hydromentia . 30 ноября 2015 г.
  95. ^ Mackay, S.; Gomes, E.; Holliger, C.; Bauer, R.; Schwitzguébel, J.-P. (2015). «Сбор урожая Chlorella sorokiniana путем совместного культивирования с нитчатым грибом Isaria fumosorosea: потенциальное устойчивое сырье для гидротермальной газификации». Bioresource Technology . 185 : 353–361. Bibcode : 2015BiTec.185..353M. doi : 10.1016/j.biortech.2015.03.026. ISSN  0960-8524. PMID  25795450.
  96. ^ Аджайеби, Атта (2013). «Сравнительная оценка жизненного цикла биодизеля из водорослей и ятрофы: исследование Индии». Bioresource Technology . 150 : 429–437. Bibcode : 2013BiTec.150..429A. doi : 10.1016/j.biortech.2013.09.118. PMID  24140355.
  97. ^ ab {{цитировать веб-сайты в лаборатории |publisher=Gizmag.com |access-date=2013-12-31}}
  98. ^ Видео по извлечению топлива на YouTube
  99. ^ Эллиотт, DC; Харт, TR; Шмидт, AJ; Нойеншвандер, GG; Ротнесс, LJ; Оларте, MV; Захер, AH; Альбрехт, KO; Халлен, RT; Холладей, JE (2013). «Разработка процесса гидротермального сжижения сырья из водорослей в реакторе непрерывного потока». Algal Research . 2 (4): 445–454. Bibcode : 2013AlgRe...2..445E. doi : 10.1016/j.algal.2013.08.005.
  100. ^ Рамирес, Джером; Браун, Ричард; Рейни, Томас (1 июля 2015 г.). «Обзор свойств биосырой нефти, полученной методом гидротермального сжижения, и перспективы ее модернизации в транспортное топливо». Energies . 8 (7): 6765–6794. doi : 10.3390/en8076765 .
  101. ^ Андерсон, Дженни (18 декабря 2004 г.). «Состав морской воды». Архивировано из оригинала 10 июня 2008 г. Получено 18 июня 2008 г.
  102. ^ "Ускорение внедрения CCS: промышленное использование уловленного углекислого газа". Global CCS Institute. Архивировано из оригинала 16 сентября 2012 года . Получено 25 февраля 2012 года .
  103. ^ Эйлотт, Мэтью (сентябрь 2010 г.). «Забудьте о пальмовом масле и сое, микроводоросли — это следующий крупный источник биотоплива».
  104. ^ Арумугам, М.; Агарвал, А.; Арья, М.С.; Ахмед, З. (2013). «Влияние источников азота на продуктивность биомассы микроводорослей Scenedesmus bijugatus». Bioresource Technology . 131 : 246–249. Bibcode : 2013BiTec.131..246A. doi : 10.1016/j.biortech.2012.12.159. PMID  23353039.
  105. ^ Мёллеринг, Э. Р.; Беннинг, К. (2009). «Интерференционное подавление РНК-основного белка липидных капель влияет на размер липидных капель в Chlamydomonas reinhardtii». Эукариотическая клетка . 9 (1): 97–106. doi :10.1128/EC.00203-09. PMC 2805299. PMID  19915074 . 
  106. ^ Питтман, Дж. К.; Дин, А. П.; Осундеко, О. (2011). «Потенциал устойчивого производства водорослевого биотоплива с использованием ресурсов сточных вод». Bioresource Technology . 102 (1): 17–25. Bibcode : 2011BiTec.102...17P. doi : 10.1016/j.biortech.2010.06.035. PMID  20594826.
  107. ^ Чонг, AMY; Вонг, YS; Там, NFY (2000). «Характеристики различных видов микроводорослей при удалении никеля и цинка из промышленных сточных вод». Chemosphere . 41 (1–2): 251–7. Bibcode : 2000Chmsp..41..251C. doi : 10.1016/S0045-6535(99)00418-X. PMID  10819208.
  108. ^ ab Smith, VH; Sturm, BSM; Denoyelles, FJ; Billings, SA (2010). «Экология производства водорослевого биодизеля». Trends in Ecology & Evolution . 25 (5): 301–309. Bibcode :2010TEcoE..25..301S. doi :10.1016/j.tree.2009.11.007. PMID  20022660.
  109. ^ ab Bullis, Kevin (5 февраля 2007 г.). «Топливо на основе водорослей готовится к расцвету | MIT Technology Review». Technologyreview.com . Получено 29 ноября 2013 г.
  110. ^ "NASA OMEGA Project" . Получено 8 мая 2012 г. .
  111. ^ ab Groom, MJ; Gray, EM; Townsend, PA (2008). «Биотопливо и биоразнообразие: принципы создания лучшей политики для производства биотоплива». Conservation Biology . 22 (3): 602–9. Bibcode : 2008ConBi..22..602G. doi : 10.1111/j.1523-1739.2007.00879.x. PMID  18261147. S2CID  26350558.
  112. ^ EPA, OSWER, OEM, США (13 марта 2013 г.). «Чрезвычайное реагирование» (PDF) .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  113. ^ "n-Butyl Alcohol CAS N°: 71-36-3" (PDF) . OECD SIDS. 9 ноября 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 г. Получено 4 ноября 2016 г.
  114. ^ "RFA: Renewable Fuels Association". Архивировано из оригинала 23 мая 2010 года . Получено 22 февраля 2015 года .
  115. ^ "Крупномасштабные разливы этанола — воздействие на окружающую среду и варианты реагирования" (PDF) . Июль 2011 г. Получено 4 ноября 2016 г.
  116. ^ Асьен Фернандес, Ф. Г.; Гонсалес-Лопес, К. В.; Фернандес Севилья, Х. М.; Молина Грима, Э. (2012). «Преобразование CO2 в биомассу микроводорослями: насколько реальным может быть его вклад в значительное удаление CO2?». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (3): 577–586. doi :10.1007/s00253-012-4362-z. PMID  22923096. S2CID  18169368.
  117. ^ ab Hemaiswarya, S.; Raja, R.; Carvalho, IS; Ravikumar, R.; Zambare, V.; Barh, D. (2012). «Индийский сценарий по возобновляемым и устойчивым источникам энергии с упором на водоросли». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (5): 1125–1135. doi :10.1007/s00253-012-4487-0. PMID  23070650. S2CID  14763431.
  118. ^ Кумар, А.; Эргас, С.; Юань, Х.; Саху, А.; Чжан, К.; Дьюлф, Дж.; Малката, Ф.Х.; Ван Лангенхов, Х. (2010). «Улучшенная фиксация CO2 и производство биотоплива с помощью микроводорослей: последние разработки и будущие направления». Тенденции в биотехнологии . 28 (7): 371–380. doi :10.1016/j.tibtech.2010.04.004. PMID  20541270.
  119. ^ Марк Дж. Зивойнович (16 февраля 2010 г.). «Системы очистки воды на основе водорослей — экономически эффективный контроль загрязнения питательными веществами для точечных и неточечных источников» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 декабря 2016 г. . Получено 4 ноября 2016 г. .
  120. ^ Дикснер, Шарлотта (20 июля 2013 г.). «Применение техники очистки водорослевого дерна для удаления питательных веществ из эвтрофного водоема в водоразделе реки Цзюлун, Юго-Восточный Китай» (PDF) . Международная летняя школа исследований водных ресурсов. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2016 г. Получено 4 ноября 2016 г.
  121. ^ Даунинг, AL; Лейболд, MA (2002). «Экосистемные последствия видового богатства и состава пищевых сетей пруда». Nature . 416 (6883): 837–841. Bibcode :2002Natur.416..837D. doi :10.1038/416837a. PMID  11976680. S2CID  4374059.
  122. ^ Cardinale, BJ; Srivastava, DS; Duffy, JE; Wright, JP; Downing, AL; Sankaran, M.; Jouseau, C. (2006). «Влияние биоразнообразия на функционирование трофических групп и экосистем». Nature . 443 (7114): 989–992. Bibcode :2006Natur.443..989C. doi :10.1038/nature05202. PMID  17066035. S2CID  4426751.
  123. ^ Тилман, Д.; Ведин, Д.; Кнопс, Дж. (1996). «Производительность и устойчивость под влиянием биоразнообразия в луговых экосистемах». Nature . 379 (6567): 718–720. Bibcode :1996Natur.379..718T. doi :10.1038/379718a0. S2CID  4347014.
  124. ^ Гектор, А.; Шмид, Б; Байеркунляйн, К; Кальдейра, MC; Димер, М; Димитракопулос, PG; Финн, Дж.А.; Фрейтас, Х; Гиллер, PS; Хорошо, Джей; Харрис, Р.; Хогберг, П; Хасс-Данелл, К.; Джоши, Дж; Юмппонен, А; Корнер, К; Ледли, PW; Лоро, М; Миннс, А; Малдер, CP; О'Донован, Дж; Отуэй, С.Дж.; Перейра, Дж.С.; Принц, А; Читай, диджей; И др. (1999). «Опыты по разнообразию и продуктивности растений на европейских лугах». Наука . 286 (5442): 1123–7. дои : 10.1126/science.286.5442.1123. PMID  10550043. S2CID  1899020.
  125. ^ Ptacnik, R.; Solimini, AG; Andersen, T.; Tamminen, T.; Brettum, P.; Lepisto, L.; Willen, E.; Rekolainen, S. (2008). «Разнообразие предсказывает стабильность и эффективность использования ресурсов в природных сообществах фитопланктона». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (13): 5134–5138. Bibcode : 2008PNAS..105.5134P. doi : 10.1073/pnas.0708328105 . PMC 2278227. PMID  18375765 . 
  126. ^ МакГрейди-Стид, Дж.; Харрис, П.; Морин, П. (1997). «Биоразнообразие регулирует предсказуемость экосистем». Nature . 390 (6656): 162–165. Bibcode :1997Natur.390..162M. doi :10.1038/36561. S2CID  4302617.
  127. ^ Наим, С.; Ли, С. (1997). «Биоразнообразие повышает надежность экосистем». Nature . 390 (6659): 507–509. Bibcode :1997Natur.390..507N. doi :10.1038/37348. S2CID  4420940.
  128. ^ Штайнер, CF; Лонг, Z.; Круминс, J.; Морин, P. (2005). «Временная стабильность водных пищевых сетей: разделение эффектов видового разнообразия, видового состава и обогащения». Ecology Letters . 8 (8): 819–828. Bibcode : 2005EcolL...8..819S. doi : 10.1111/j.1461-0248.2005.00785.x.
  129. ^ Stockenreiter, M.; Graber, AK; Haupt, F.; Stibor, H. (2011). «Влияние видового разнообразия на выработку липидов сообществами микроводорослей». Журнал прикладной физиологии . 24 : 45–54. doi :10.1007/s10811-010-9644-1. S2CID  17272043.
  130. ^ Stockenreiter, M.; Haupt, F.; Graber, AK; Seppälä, J.; Spilling, K.; Tamminen, T.; Stibor, H. (2013). «Богатство функциональных групп: влияние биоразнообразия на использование света и выход липидов у микроводорослей». Journal of Phycology . 49 (5): 838–47. Bibcode : 2013JPcgy..49..838S. doi : 10.1111/jpy.12092. PMID  27007310. S2CID  206146808.
  131. ^ Cardinale, BJ; Duffy, JE; Gonzalez, A.; Hooper, DU; Perrings, C.; Venail, P.; Narwani, A.; Mace, GM; Tilman, D.; Wardle, DA; Kinzig, AP; Daily, GC; Loreau, M.; Grace, JB; Larigauderie, A.; Srivastava, DS; Naeem, S. (2012). «Утрата биоразнообразия и ее влияние на человечество» (PDF) . Nature (Представленная рукопись). 486 (7401): 59–67. Bibcode : 2012Natur.486...59C. doi : 10.1038/nature11148. PMID  22678280. S2CID  4333166.
  132. ^ Стивенс, Э.; Росс, Иллинойс; Муссгнуг, Дж. Х.; Вагнер, Л. Д.; Боровицка, МА; Постен, К.; Крузе, О.; Ханкамер, Б. (октябрь 2010 г.). «Будущие перспективы систем производства биотоплива из микроводорослей». Trends in Plant Science . 15 (10): 554–564. Bibcode :2010TPS....15..554S. doi :10.1016/j.tplants.2010.06.003. PMID  20655798.
  133. ^ Обратите внимание, что для биотопливных культур этот показатель составляет всего 0,5%.
  134. ^ NewScientist, март 2014 г.
  135. ^ Организация стран-экспортеров нефти: цены на потребительскую корзину. (дата обращения: 29.01.2013)
  136. ^ Лоренс, Ливе (31 января 2017 г.). "Обзор состояния технологий - Биоэнергетика водорослей" (PDF) . Биоэнергетика МЭА . Получено 28 февраля 2023 г. .
  137. ^ Гасеми, Ю.; Расул-Амини, С.; Насери, АТ; Монтазери-Наджафабади, Н.; Мобашер, Массачусетс; Даббах, Ф. (2012). «Потенциал биотоплива микроводорослей (обзор)». Прикладная биохимия и микробиология . 48 (2): 126–144. дои : 10.1134/S0003683812020068. PMID  22586908. S2CID  11148888.
  138. ^ Дмитров, Крассен (март 2007 г.). «Зеленые топливные технологии: пример промышленного фотосинтетического улавливания энергии» (PDF) .
  139. ^ Alabi, Yomi; et al. (14 января 2009 г.). «Микроводорослевые технологии и процессы для производства биотоплива/биоэнергии в Британской Колумбии». Совет по инновациям Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 7 декабря 2009 г.
  140. ^ Штайнер, У. «Взрывной рост стоимости биотоплива требует адаптации концепций процесса. Водоросли как альтернативное сырье. (слайд-презентация). Доклад, представленный на Европейском саммите по белой биотехнологии, 21–22 мая 2008 г., Франкфурт, Германия».
  141. ^ Радмер, Р. Дж. (1994). «Коммерческое применение водорослей: возможности и ограничения». Журнал прикладной психологии . 6 (2). Журнал прикладной психологии, 6(2), 93–98: 93. Bibcode : 1994JAPco...6...93R. doi : 10.1007/BF02186062.
  142. ^ Carbon Trust (Великобритания) (2008). "Проблема биотоплива из водорослей - часто задаваемые вопросы" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2008 г. . Получено 14 ноября 2008 г. .
  143. ^ Тейшейра, Р. Э. (2012). «Энергоэффективное извлечение топлива и химического сырья из водорослей». Green Chemistry . 14 (2): 419–427. doi :10.1039/C2GC16225C. S2CID  96149136.
  144. ^ Пульц, О.; Гросс, В. (2004). «Ценные продукты биотехнологии микроводорослей». Прикладная микробиология и биотехнология . 65 (6): 635–648. doi :10.1007/s00253-004-1647-x. PMID  15300417. S2CID  42079864.
  145. ^ Сингх, С.; Кейт, Б. Н.; Банерджи, UC (2005). «Биоактивные соединения из цианобактерий и микроводорослей: обзор». Критические обзоры в биотехнологии . 25 (3): 73–95. doi :10.1080/07388550500248498. PMID  16294828. S2CID  11613501.
  146. ^ Sporalore, P., C.Joannis-Cassan, E. Duran и A. Isambert, «Коммерческое применение микроводорослей», Журнал биологии и биоинженерии , 101(2):87-96, 2006.
  147. ^ Tokuşoglu, O.; Uunal, MK (2003). «Профили питательных веществ биомассы трех микроводорослей: Spirulina platensis, Chlorella vulgaris и Isochrisis galbana». Журнал пищевой науки . 68 (4): 1144–1148. doi :10.1111/j.1365-2621.2003.tb09615.x.
  148. ^ Воншак, А. (ред.). Spirulina platensis (Arthrospira): физиология, клеточная биология и биотехнология. Лондон: Taylor & Francis, 1997.
  149. ^ abcd Демирбас, А.; Фатих Демирбас, М. (2011). «Значение масла водорослей как источника биодизеля». Energy Conversion and Management . 52 (1): 163–170. Bibcode : 2011ECM....52..163D. doi : 10.1016/j.enconman.2010.06.055.
  150. ^ ab Васудеван, ПТ; Бриггс, М. (2008). «Производство биодизеля — современное состояние и проблемы». Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 35 (5): 421–430. doi : 10.1007/s10295-008-0312-2 . PMID  18205018. S2CID  2860212.
  151. ^ Демирбаш, А. (2008). «Производство биодизеля из масел водорослей». Источники энергии, часть A: восстановление, использование и воздействие на окружающую среду . 31 (2): 163–168. doi :10.1080/15567030701521775. S2CID  97324232.
  152. ^ Pishvaee, Mir Saman; Mohseni, Shayan; Bairamzadeh, Samira (1 января 2021 г.), «Глава 4 — Неопределенности в цепочке поставок биотоплива», Проектирование и планирование цепочки поставок биомассы в биотопливо в условиях неопределенности , Academic Press, стр. 65–93, doi : 10.1016/b978-0-12-820640-9.00004-0, ISBN 978-0-12-820640-9, S2CID  230592922 , получено 12 января 2021 г.
  153. ↑ Рыболовство, NOAA (28 сентября 2020 г.). «Аквакультура морских водорослей | Рыболовство NOAA». НОАА . Проверено 28 февраля 2023 г.
  154. ^ Ороско-Гонсалес, Хорхе Габриэль; Амадор-Кастро, Фернандо; Гордильо-Сьерра, Анджела Р.; Гарсиа-Каюэла, Томас; Альпер, Хэл С.; Каррильо-Ньевес, Данай (2022). «Возможности использования биомассы саргасса в качестве прекурсора для производства биогаза, биоэтанола и биодизеля». Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.791054 . ISSN  2296-7745.
  155. ↑ G20. Заявление лидеров G20, архивированное 10 марта 2013 г. на саммите Wayback Machine в Питтсбурге в 2009 г. 2009 г.
  156. ^ Европейская платформа технологий биотоплива. Финансирование НИОКР Архивировано 18 мая 2013 г. на Wayback Machine (дата обращения 28 января 2013 г.)

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Водорослевое топливо .